• 제목/요약/키워드: Green Hydrogen

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합성 천연가스의 하이드레이트 형성 거동 연구 (Investigation on Formation Behaviors of Synthesized Natural Gas Hydrates)

  • 이종원;이주동
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권5호
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    • pp.890-893
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    • 2012
  • 가스 하이드레이트란 물이 형성하는 수소 결합의 격자 구조 내로 저분자량의 기체 분자가 포집되며 형성하는 결정성 화합물이다. 가스 하이드레이트는 작은 고체 부피 내에 막대한 양의 기체 분자를 저장할 수 있다는 특징으로 인해 에너지 가스의 수송/저장 매체로 주목받고 있다. 또한 심해저와 영구 동토지역에 천연적으로 형성되어 부존되어 있는 막대한 양의 천연가스 하이드레이트를 미래 청정 에너지원으로 활용하기 위한 연구도 진행 중에 있다. 본 연구에서는 천연가스의 수송/저장 매체로 가스 하이드레이트의 활용 가능성을 확인하기 위하여, 메탄, 에탄, 프로판이 각각 90.0, 7.0, 3.0 mol% 포함된 합성 천연가스를 사용하여 가스 하이드레이트 형성과 형성시의 거동 변화를 측정하였다. 268 K 및 50 bar의 조건에서 형성된 천연가스 하이드레이트 시료에 대해 고체상 NMR 및 고분해능 분말 XRD 분석을 통하여 시료의 결정 구조 확인 및 미세 분자 거동을 확인하였다. 실험 결과를 통해 형성된 천연가스 하이드레이트는 구조-II인 것을 확인하였으며, 구조-II의 두 가지 동공 중 작은 동공은 메탄이, 그리고 큰 동공은 메탄, 에탄, 프로판 모든 성분들이 포집되어 있음을 알 수 있었다. 또한 NMR 분광 분석법과 기체 크로마토그래피를 사용하여 기체 및 고체 조성을 분석한 결과, 천연가스의 성분별 포집도에 차이가 있는 것을 알 수 있었는데, 순수한 기체를 기준으로 하였을 때 가스 하이드레이트를 더 잘 형성할 수 있는 프로판, 에탄, 메탄의 순으로 포집 경향이 나타남을 알 수 있었다.

UV-B 조사시 옥수수 잎의 산화적 스트레스에 대한 Nitric Oxide의 보호효과 (Protective Effect of Nitric Oxide against Oxidative Stress under UV-B Radiation in Maize Leaves)

  • 김태윤;조명환;홍정희
    • 한국환경과학회지
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    • 제19권12호
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    • pp.1323-1334
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    • 2010
  • The effect of nitric oxide (NO) on antioxidant system and protective mechanism against oxidative stress under UV-B radiation was investigated in leaves of maize (Zea mays L.) seedlings during 3 days growth period. UV-B irradiation caused a decrease of leaf biomass including leaf length, width and weight during growth. Application of NO donor, sodium nitroprusside (SNP), significantly alleviated UV-B stress induced growth suppression. NO donor permitted the survival of more green leaf tissue preventing chlorophyll content reduction and of higher quantum yield for photosystem II than in non-treated controls under UV-B stress, suggesting that NO has protective effect on chloroplast membrane in maize leaves. Flavonoids and anthocyanin, UV-B absorbing compounds, were significantly accumulated in the maize leaves upon UV-B exposure. Moreover, the increase of these compounds was intensified in the NO treated seedlings. UV-B treatment resulted in lipid peroxidation and induced accumulation of hydrogen peroxide ($H_2O_2$) in maize leaves, while NO donor prevented UV-B induced increase in the contents of malondialdehyde (MDA) and $H_2O_2$. These results demonstrate that NO serves as antioxidant agent able to scavenge $H_2O_2$ to protect plant cells from oxidative damage. The activities of two antioxidant enzymes that scavenge reactive oxygen species, catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) in maize leaves in the presence of NO donor under UV-B stress were higher than those under UV-B stress alone. Application of 2-(4-carboxyphenyl)-4, 4, 5, 5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3- oxide (PTIO), a specific NO scavenger, to the maize leaves arrested NO donor mediated protective effect on leaf growth, photosynthetic pigment and free radical scavenging activity. However, PTIO had little effect on maize leaves under UV-B stress compared with that of UV-B stress alone. $N^{\omega}$-nitro-L-arginine (LNNA), an inhibitor of nitric oxide synthase (NOS), significantly increased $H_2O_2$ and MDA accumulation and decreased antioxidant enzyme activities in maize leaves under UV-B stress. This demonstrates that NOS inhibitor LNNA has opposite effects on oxidative resistance. From these results it is suggested that NO might act as a signal in activating active oxygen scavenging system that protects plants from oxidative stress induced by UV-B radiation and thus confer UV-B tolerance.

초임계 에탄올과 루테늄 촉매에 의한 초본 리그닌의 오일화 반응 (Degradation of Plant Lignin with The Supercritical Ethanol and Ru/C Catalyst Combination for Lignin-oil)

  • 박지수;김재영;최준원
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권3호
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    • pp.355-363
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    • 2015
  • 본 연구에서는 초임계 에탄올 및 Ru/C 촉매를 이용하여 초본류 바이오매스 유래 아시안 리그닌을 효과적으로 분해하였으며, 분해 생성된 리그닌오일의 물리화학적 특성을 다양한 분석방법을 이용하여 조사하였다. 리그닌오일의 수율은 반응온도가 $250^{\circ}C$에서 $350^{\circ}C$로 상승함에 따라 89.5 wt%에서 32.1 wt%로 감소하는 경향을 보였지만 분자량 및 다분산지수는 $350^{\circ}C$ 조건에서 아시안 리그닌(3698Da, 2.68) 대비 각각 85%, 44% 감소하여 효과적인 탈중합 반응이 진행되었음을 확인할 수 있었다. 리그닌오일의 GC/MS 분석 결과 guaiacol, 4-ethylphenol, 4-methylguaiacol, syringol, and 4-methysyringol 등 단량체 수준의 페놀화합물은 반응온도가 증가할수록 24.1 mg/g of lignin ($250^{\circ}C$)에서 64.8 mg/g of lignin ($350^{\circ}C$)으로 증가하였으며, 반응기 내부에 수소가스와 촉매(Ru/C)를 첨가하였을 때 최대 76.1 mg/g of lignin 수준까지 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 한편 리그닌오일의 원소분석 결과 반응온도가 증가함에 따라 탄소함량은 증가한 반면 산소함량은 점차 감소하였으며, 이를 통해 아시안 리그닌 탈중합 공정 중 수첨탈산소반응 및 수소첨가반응이 진행됨을 간접적으로 확인할 수 있었다.

친환경 대중교통 수단에 대한 인지적 특성 비교 분석 : 주성분분석을 활용하여 (Cognitive Perception of an Eco-friendly Public Transportation : Using Principal Component Analysis)

  • 권영민;김수지;변지혜
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.71-82
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    • 2020
  • 교통분야의 환경오염, 석유자원고갈, 지구온난화 문제 등으로 내연기관 중심의 기존 교통시스템은 전기화를 기반으로 빠르게 재편되고 있다. 이에 수송효율이 뛰어난 친환경 대중교통수단이 향후 시장에 지속적으로 보급될 예정이다. 본 연구는 친환경 대중교통 수단들의 성공적인 도입을 위하여 대중교통 수단들의 기술적·사회적 요인들에 대한 이용 승객들의 인지적 특성을 비교분석하여 서비스 향상을 위한 방향 제시를 목표로 한다. 설문조사(N=485)를 통해 7가지 교통수단(전기버스, 수소버스, 경유버스, CNG버스, 지하철, 전기택시, 내연기관 택시)에 대한 7가지 요인(친환경성, 차내 청결성, 혼잡성, 도시 이미지, 가격경쟁력, 좌석 편안함, 승차감)의 평가가 진행되었으며, 이를 주성분분석을 활용해 분석하였다. 분석결과 잠재적 이용 승객들은 친환경 버스의 친환경성 및 도시 이미지 상승에 큰 기대를 가지고 있었으며, 기존 버스대비 차내 청결성 및 승차감도 뛰어날 것이라는 인식을 가지고 있음이 확인되었다. 연구 결과를 통하여 친환경 대중교통 수단들에 대한 승객들의 인지적 특성을 파악할 수 있었으며, 이들 결과가 친환경 교통수단의 이미지 포지셔닝 및 서비스 향상을 위한 기초 자료로 활용되기를 기대한다.

$H_2O_2$에 의한 결막 세포주의 세포고사에서 녹차추출물 EGCG의 보호효과 (The Protective Effects of EGCG Extracted from Green Tea on Apoptosis Induced by$H_2O_2$ in Conjunctival Cell Lines)

  • 박수경;채수철;고은경;유근창;김재민;나명석;이종빈
    • 한국안광학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.95-101
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    • 2008
  • 목적: 활성산소종의 하나인 $H_2O_2$는 DNA, RNA에 직접적인 손상을 주어 유전자를 변형시키고 세포고사를 일으켜 각종 질환을 일으키는 발병인자로 알려져 있다. 본 연구는 결막 세포주에서 일어나는 $H_2O_2$에 의한 세포고사에서 EGCG의 보호효과를 알아보고자 실험하였다. 방법: 세포의 생존율은 MTT assay로 확인하였고, 세포고사의 형태적인 특징은 DNA 단절화을 통해 확인하였으며, EGCG의 자유라디칼 제거능력을 측정하기 위해 DPPH free radical 소거능을 실시하고, 세포내 활성산소량의 평가를 위한 DCFH-DA assay를 시행하였다. 세포내의 mRNA 발현은 RTPCR을 시행하여 밴드 양상을 확인하였다. 결과: 세포생존율과 프리라디칼 소거능은 EGCG의 처리 농도 의존적으로 증가하였고, DNA 분절화와 세포내 활성산소량은 감소하였다. mRNA 합성에서 bcl-2, bcl-xL의 발현은 증가하였고, bax 발현은 감소되었다. 결론: EGCG는 $H_2O_2$로 세포고사를 유도한 결막 세포주에서 항산화효과를 나타냈으며, EGCG가 anti-apoptosis 관련한 mRNA의 발현을 증가시켜 결막 세포주의 산화적 손상을 억제함으로서 세포보호효과를 나타냈음을 확인할 수 있었다.

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분말 사출 성형법으로 제조된 T42 고속도 공구강의 소결 조건에 따른 조직 특성 변화 (The Microstructural Properties Change Owing to the Sintering Condition of T42 High Speed Steel Produced by Powder Injection Molding Process)

  • 도경록;최성현;권영삼;조권구;안인섭
    • 한국분말재료학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.312-318
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    • 2010
  • High speed steels (HSS) were used as cutting tools and wear parts, because of high strength, wear resistance, and hardness together with an appreciable toughness and fatigue resistance. Conventional manufacturing process for production of components with HSS was used by casting. The powder metallurgy techniques were currently developed due to second phase segregation of conventional process. The powder injection molding method (PIM) was received attention owing to shape without additional processes. The experimental specimens were manufactured with T42 HSS powders (59 vol%) and polymer (41 vol%). The metal powders were prealloyed water-atomised T42 HSS. The green parts were solvent debinded in normal n-Hexane at $60^{\circ}C$ for 24 hours and thermal debinded at $N_2-H_2$ mixed gas atmosphere for 14 hours. Specimens were sintered in $N_2$, $H_2$ gas atmosphere and vacuum condition between 1200 and $1320^{\circ}C$. In result, polymer degradation temperatures about optimum conditions were found at $250^{\circ}C$ and $480^{\circ}C$. After sintering at $N_2$ gas atmosphere, maximum hardness of 310Hv was observed at $1280^{\circ}C$. Fine and well dispersed carbide were observed at this condition. But relative density was under 90%. When sintering at $H_2$ gas atmosphere, relative density was observed to 94.5% at $1200^{\circ}C$. However, the low hardness was obtained due to decarbonization by hydrogen. In case of sintering at the vacuum of $10^{-5}$ torr at temperature of $1240^{\circ}C$, full density and 550Hv hardness were obtained without precipitation of MC and $M_6C$ in grain boundary.

모터구동 회로 응용을 위한 대전력 전류 센싱 트렌치 게이트 MOSFET (Current Sensing Trench Gate Power MOSFET for Motor Driver Applications)

  • 김상기;박훈수;원종일;구진근;노태문;양일석;박종문
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.220-225
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    • 2016
  • 본 논문은 전류 센싱 FET가 내장되어 있고 온-저항이 낮으며 고전류 구동이 가능한 트렌치 게이트 고 전력 MOSFET를 제안하고 전기적 특성을 분석하였다. 트렌치 게이트 전력 소자는 트렌치 폭 $0.6{\mu}m$, 셀 피치 $3.0{\mu}m$로 제작하였으며 내장된 전류 센싱 FET는 주 전력 MOSFET와 같은 구조이다. 트렌치 게이트 MOSFET의 집적도와 신뢰성을 향상시키기 위하여 자체 정렬 트렌치 식각 기술과 수소 어닐링 기술을 적용하였다. 또한, 문턱전압을 낮게 유지하고 게이트 산화막의 신뢰성을 증가시키기 위하여 열 산화막과 CVD 산화막을 결합한 적층 게이트 산화막 구조를 적용하였다. 실험결과 고밀도 트렌치 게이트 소자의 온-저항은 $24m{\Omega}$, 항복 전압은 100 V로 측정되었다. 측정한 전류 센싱 비율은 약 70 정도이며 게이트 전압변화에 대한 전류 센싱 변화율은 약 5.6 % 이하로 나타났다.

천연식물추출물을 첨가한 저염 오징어젓갈의 품질특성, 유통기한 및 생리활성 (Quality Characteristics, Shelf-life, and Bioactivities of the Low Salt Squid Jeot-gal with Natural Plant Extracts)

  • 홍원준;김상무
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.721-729
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    • 2013
  • 본 연구는 염농도의 저하에 따른 저염 오징어젓갈의 유통기한 감소에 대하여 유통기한의 연장과 기능성 제품화의 가능성을 검토하기 위하여 천연식물추출물 첨가에 따른 저장기간별 품질특성, 최적발효기한, 유통기한 설정 및 생리활성을 연구하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첨가군 모두 저장온도가 증가할수록 pH는 급격히 감소하였고, 아미노질소, 휘발성염기질소의 함량은 급격히 증가하였으며, 총균수 역시 증가하였다. 유통기한 및 최적발효기한은 Arrhenius equation의 결과에 따라 $10^{\circ}C$에서 대조구 34 및 28일, 월계수첨가 35 및 29일, 녹차첨가 34 및 30일, 솔잎첨가 34 및 29일 저장한 것이었다. 구성 및 유리아미노산은 첨가군 모두가 glutamic acid, glycine, alanine 등의 감칠맛, 단맛을 내는 아미노산의 함량이 대부분을 차지하여 맛에서 우수하다고 판단되었고, 핵산관련물질은 첨가군 모두 쓴맛을 나타내는 hypoxanthine이 대부분을 차지하였으며, 그 뒤 inosine 및 정미성분인 IMP 순이었다. 관능검사결과 월계수첨가군이 종합적으로 가장 뛰어났다. 생리활성은 첨가군이 대조구에 비해 활성이 높았으며, 기능성 제품으로서의 상업화가 가능하다고 판단된다. 그러므로 천연식물추출물을 첨가한 저염 오징어젓갈은 웰빙 등 시대의 변화에 맞추어 현대인의 식기호에 적합한 식품으로 이용 가능하며, 젓갈의 고급화 및 부가가치 창출이 가능하다고 사료된다.

Regulation of toll-like receptors expression in muscle cells by exercise-induced stress

  • Park, Jeong-Woong;Kim, Kyung-Hwan;Choi, Joong-Kook;Park, Tae Sub;Song, Ki-Duk;Cho, Byung-Wook
    • Animal Bioscience
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    • 제34권10호
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    • pp.1590-1599
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    • 2021
  • Objective: This study investigates the expression patterns of toll-like receptors (TLRs) and intracellular mediators in horse muscle cells after exercise, and the relationship between TLRS expression in stressed horse muscle cells and immune cell migration toward them. Methods: The expression patterns of the TLRs (TLR2, TLR4, and TLR8) and downstream signaling pathway-related genes (myeloid differentiation primary response 88 [MYD88]; activating transcription factor 3 [ATF3]) are examined in horse tissues, and horse peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), polymorphonuclear cells (PMNs) and muscles in response to exercise, using the quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction (qPCR). Expressions of chemokine receptor genes, i.e., C-X-C motif chemokine receptor 2 (CXCR2) and C-C motif chemokine receptor 5 (CCR5), are studied in PBMCs and PMNs. A horse muscle cell line is developed by transfecting SV-T antigen into fetal muscle cells, followed by examination of muscle-specific genes. Horse muscle cells are treated with stressors, i.e., cortisol, hydrogen peroxide (H2O2), and heat, to mimic stress conditions in vitro, and the expression of TLR4 and TLR8 are examined in stressed muscle cells, in addition to migration activity of PBMCs toward stressed muscle cells. Results: The qPCR revealed that TLR4 message was expressed in cerebrum, cerebellum, thymus, lung, liver, kidney, and muscle, whereas TLR8 expressed in thymus, lung, and kidney, while TLR2 expressed in thymus, lung, and kidney. Expressions of TLRs, i.e., TLR4 and TLR8, and mediators, i.e., MYD88 and ATF3, were upregulated in muscle, PBMCs and PMNs in response to exercise. Expressions of CXCR2 and CCR5 were also upregulated in PBMCs and PMNs after exercise. In the muscle cell line, TLR4 and TLR8 expressions were upregulated when cells were treated with stressors such as cortisol, H2O2, and heat. Migration of PBMCs toward stressed muscle cells was increased by exercise and oxidative stresses, and combinations of these. Treatment with methylsulfonylmethane (MSM), an antioxidant on stressed muscle cells, reduced migration of PBMCs toward stressed muscle cells. Conclusion: In this study, we have successfully cultured horse skeletal muscle cells, isolated horse PBMCs, and established an in vitro system for studying stress-related gene expressions and function. Expression of TLR4, TLR8, CXCR2, and CCR5 in horse muscle cells was higher in response to stressors such as cortisol, H2O2, and heat, or combinations of these. In addition, migration of PBMCs toward muscle cells was increased when muscle cells were under stress, but inhibition of reactive oxygen species by MSM modulated migratory activity of PBMCs to stressed muscle cells. Further study is necessary to investigate the biological function(s) of the TLR gene family in horse muscle cells.

과산화수소 엽면 처리에 의한 수수에서 한발 스트레스 완화 효과 (Mitigation Effects of Foliar-Applied Hydrogen Peroxide on Drought Stress in Sorghum bicolor)

  • 심두보;이승하;정종일;김민철;정정성;이영훈;전승호;송기은;심상인
    • 한국작물학회지
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    • 제65권2호
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    • pp.113-123
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    • 2020
  • 본 논문은 과산화수소 엽면 처리를 통해 수수에서 한발 스트레스 완화 효과가 있는지 알아보기 위하여 과산화수소 처리에 따른 생육 및 생리적 특성 변화와 단백질 변화를 분석하였다. 1. 포장 실험에서 한발 스트레스는 수수 생장을 감소시켰으나, 과산화수소 처리구에서는 과산화수소 무처리구보다 생육이 우수하였다. 또한 한발 조건에서 과산화수소 처리는 무처리에 비해 수량 관련 형질들의저하를 막는 효과를 보였다. 2. 엽 녹색도(SPAD) 및 엽록소 형광(Fv/Fm), 광합성 형질 조사에서 과산화수소 처리가 과산화수소 무처리보다 높았고, 포장 실험에서 엽내 과산화수소 함량은 적습+H2O2 처리가 적습+H2O 처리보다 과산화수소 함량이 227.8 µmol·g-1 높았고, 한발 조건에서 엽내 과산화수소 함량은 한발+H2O2 처리가 한발+H2O 처리보다 16.7 µmol·g-1으로 낮았다. 3. 한발 조건에서 과산화수소 처리는 여러 단백질의 발현을 변화시켰으며, 특히 광합성 관련 단백질인 ATP synthase deltal chain, cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, ATP synthase subunit gamma, putative uncharacterized protein Sb02g002690, Sb07g027500와 Superoxide 라디칼을 제거해주는 superoxide dismutase가 증가한 것을 확인하였다. 그리고 단백질 보호와 복원에 관련된 heat shock protein의 발현 증가도 확인되었다. 종합적으로 과산화수소 엽면 처리가 한발 하에서 광합성 관련 단백질의 발현을 증가와 기공 개도를 높여 광합성 능력을 향상시켰다. 특히 엽내에 축적될 수 있는 활성산소종을 제거하는 항산화 능력이 높아져 한발 스트레스 대한 내성을 높여 수수의 생육과 수량성 저하가 억제되는 것을 확인할 수 있었다.